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1　溶胶-凝胶法的基本概念和特点1

1.1 溶胶-凝胶法基本名词术语1

目录1

1.2 溶胶-凝胶法的基本概念2

1.3 溶胶-凝胶技术发展的基本历程3

1.4　溶胶-凝胶法的应用领域6

1.4.1 材料学方面的应用6

1.4.2 溶胶-凝胶技木在催化剂及催化剂载体方面的应用9

1.4.3 溶胶-凝胶技术在分析化学方面的应用10

1.4.4　其他方面11

1.5 溶胶-凝胶法的基本过程12

1.6　溶胶-凝胶法的特点13

1.6.1 溶胶-凝胶法的优点13

1.7 溶胶-凝胶技术存在的问题与发展方向14

1.6.2 溶胶-凝胶法的缺点14

习题15

参考文献15

2　溶胶与凝胶的基本物理化学特性17

2.1 溶胶的基本物理化学特性17

2.1.1 溶胶的运动性质17

2.1.2 溶胶的光学特性19

2.1.3 溶胶的电学性质22

2.1.4　溶胶的稳定性26

2.1.5 溶胶的流变特性31

2.2　凝胶的基本物理化学特性34

2.2.1　凝胶的触变性34

2.2.2　凝胶的老化特性（离浆特性）35

2.2.3　凝胶的膨胀特性36

2.2.4　凝胶的吸附特性38

习题39

参考文献40

3　溶胶-凝胶法采用的原料41

3.1 溶胶-凝胶法采用的原料分类及作用41

3.2 溶胶-凝胶法采用的金属醇盐41

3.2.1 金属醇盐的种类41

3.2.2　金属醇盐的合成42

3.2.3　金属醇盐的特性50

习题55

参考文献56

4.1.2 醇-金属醇盐体系的水解反应58

4.1.1 水-金属盐体系的水解反应58

4.1 前驱体溶液的水解反应58

4　溶胶-凝胶过程的主要反应58

4.2　溶胶的缩聚反应59

4.2.1 水-金属盐体系的缩聚反应59

4.2.2 醇-金属醇盐体系的缩聚反应59

4.3 润湿凝胶体的干燥过程变化59

4.3.1　凝胶干燥的几个阶段59

4.3.2 干燥过程导致凝胶织构破坏的作用力60

4.3.3 维持凝胶织构的干燥技术61

4.4　凝胶体烧结过程的变化64

习题65

参考文献65

5　溶胶-凝胶法制备块体材料68

5.1 溶胶-凝胶法制备SiO2玻璃68

5.1.1 前驱体溶液的制备68

5.1.2　溶液的凝胶化转变69

5.1.3 润湿凝胶体的干燥71

5.1.4　干燥凝胶体的烧结72

5.1.5 玻璃凝胶块制备的开裂问题72

5.2 溶胶-凝胶法制备SiO2玻璃的特点74

5.3 溶胶-凝胶法制备其他氧化物块体及玻璃陶瓷材料75

5.3.1　SrO-SiO2玻璃75

5.3.2 Y-La-Si-O-N系统氧氮玻璃的制备76

5.3.3　Ag/SiO2多孔玻璃的制备76

5.3.4 溶胶-凝胶法制备含纳米CdS的玻璃77

5.3.5 溶胶-凝胶法制备半导体微晶玻璃78

习题80

参考文献80

6.1.1 溶胶-凝胶法制备的纤维材料种类82

6.1 溶胶-凝胶法制备的纤维材料种类及基本工艺原理82

6　溶胶-凝胶法制备的纤维材料82

6.1.2 溶胶-凝胶法制备纤维材料的基本工艺原理83

6.2 溶胶-凝胶法制备SiO2玻璃纤维84

6.2.1 SiO2玻璃纤维的现状84

6.2.2 溶胶-凝胶法制备高纯玻璃纤维88

6.2.3 不同方法制备的高纯SiO2纤维的结构及其形成91

6.2.4 溶胶-凝胶法制备含ZrO2的玻璃纤维92

6.2.5 玻璃纤维的应用前景与目前的市场机遇及面临的挑战93

6.3 溶胶-凝胶法制备其他陶瓷纤维95

6.3.1 SiC晶须及纤维的制备95

6.3.2 铁电压电陶瓷纤维97

6.3.3　高温超导纤维99

6.3.4 溶胶-凝胶法制备ZrO2纤维100

6.3.5 莫来石纤维及晶须102

6.3.6 氧化铝纤维105

6.3.7 溶胶-凝胶法制备多晶钇-铝石榴石或铝酸钇纤维109

习题110

参考文献111

7　溶胶-凝胶法制备薄膜及涂层材料113

7.1 溶胶-凝胶法制备薄膜的工艺特征113

7.1.1 非醇盐法制备薄膜的溶胶-凝胶工艺特征113

7.1.2 醇盐法制备薄膜的溶胶-凝胶工艺特征115

7.1.3 溶胶-凝胶法制膜工艺优点116

7.2 溶胶-凝胶法制备薄膜的工艺方法117

7.2.1 基板性质及清洗方法117

7.2.2 涂膜123

7.3 薄膜的结构128

7.3.1 薄膜的厚度128

7.2.4 干燥薄膜的烧结处理128

7.2.3 薄膜的干燥128

7.3.2 薄膜在基板表面的附着130

7.3.3 薄膜的开裂问题132

7.3.4 薄膜的微观结构136

7.4 溶胶-凝胶法制备薄膜及涂层的应用137

7.4.1 保护膜138

7.4.2 光学功能薄膜144

7.4.3 电磁功能膜149

7.4.4　催化功能膜149

7.4.5 分离膜149

7.4.6　传感膜149

习题149

参考文献150

8.1 溶胶-凝胶法制备纳米粉体材料的种类154

8　溶胶-凝胶法制备纳米粉体154

8.2 溶胶-凝胶法制备纳米粉体材料的过程及控制157

8.2.1 溶胶-凝胶法制备纳米粉体材料的过程157

8.2.2 溶胶-凝胶法制备纳米粉体材料的工艺控制158

8.2.3 粉体团聚问题160

8.3 溶胶-凝胶法制备几种典型的陶瓷粉体162

8.3.1　TiO2纳米粉体162

8.3.2 溶胶-凝胶法制备纳米α-Fe2O3163

8.3.3　溶胶-凝胶法制备纳米SiC粉体164

8.3.4 溶胶-凝胶法制备BaTiO3169

8.3.5 溶胶-凝胶法制备纳米羟基磷灰石171

8.3.6　VO2纳米粉体的无机溶胶-凝胶法合成及表征173

8.3.7 溶胶-凝胶法制备YBa2Cu3O7-δ超细粉体174

8.3.8 LaCoO3超微粉末的合成及电性质研究175

8.3.9 溶胶-凝胶法合成SiC-AlN复合超细粉体176

8.3.10 溶胶-凝胶法合成氧化铝-氧化硅纳米粉体177

习题178

参考文献178

9　溶胶-凝胶法制备有机-无机复合材料181

9.1 溶胶-凝胶法制备有机-无机复合材料的分类181

9.2 溶胶-凝胶法制备有机-无机复合材料的进展182

9.2.1 相间以化学键作用的有机-无机杂化材料182

9.2.2 组分间以次价力作用的有机-无机杂化材料186

9.3 有机-无机杂化材料的溶胶-凝胶合成途径190

9.3.1 无机溶胶与有机聚合物共混190

9.3.2 有机聚合物存在下形成无机相190

9.4.1 溶胶-凝胶法制备OIHMs的原理191

9.4 溶胶-凝胶法制备有机-无机杂化材料的工艺过程及控制因素191

9.3.4 有机相与无机相形成同步互穿网络191

9.3.5 无收缩的OIHMs制备方法191

9.3.3 无机相存在下单体聚合191

9.4.2 溶胶-凝胶法制备OIHMs的工艺步骤192

9.4.3 溶胶-凝胶法合成OIHMs的影响因素192

9.5 溶胶-凝胶法制备几种典型的有机-无机杂化材料197

9.5.1 溶胶-凝胶法制备PMTES/Fe2O3有机-无机杂化材料197

9.5.2 溶胶-凝胶法制备TEOS-PDMS杂化材料199

9.5.3 溶胶-凝胶法制备PMMA/ZrO2（SiO2、TiO2、Al2O3）有机-无机杂化玻璃200

9.5.4 溶胶-凝胶法制备新型光敏聚酰亚胺-SiO2杂化材料202

9.5.5 溶胶-凝胶法GPTS-TEOS-LiClO4-TEG体系杂化材料的制备204

9.5.6 溶胶-凝胶法制备有机-无机复合光致变色膜207

9.5.7 采用硅酸钠为硅源制备聚乙酸乙烯酯／二氧化硅杂化材料209

9.6.1 光学材料212

9.6 溶胶-凝胶法制备有机-无机杂化材料的应用212

9.6.2 陶瓷材料213

9.6.3 凝胶材料213

9.6.4 生物材料214

9.6.5 材料改性214

9.6.6 其他材料214

9.7 溶胶-凝胶法制备有机-无机杂化材料存在的局限及发展展望215

习题215

参考文献216

10　溶胶-凝胶工艺及结构的计算机模拟219

10.1 溶胶-凝胶工艺及结构的计算机模拟现状219

10.1.1 模拟的定义219

10.1.2　模拟的方法219

10.1.4 计算机模拟220

10.1.5 溶胶-凝胶工艺及结构的计算机模拟220

10.1.3　模拟的原因220

10.2 溶胶-凝胶工艺及结构的计算机模拟方法221

10.2.1 有限元模拟方法221

10.2.2 人工神经网络模拟方法222

10.2.3 其他计算机模拟方法225

10.3　凝胶结构的计算机模拟225

10.3.1　胶体的分形结构225

10.3.2 物理模型和软件的编制227

10.3.3　模拟步骤228

10.3.4 软件的数据结构及功能228

10.3.5　模拟结果229

习题231

参考文献231

11.1 折射率梯度分布镜头232

11 已经实用的溶胶-凝胶法产品介绍232

11.2 SiO2气溶胶及其应用233

11.3 选择性吸收膜在彩色显像中的应用234

11.4 彩色显像管表面用低反射、防静电膜236

11.5 利用溶胶-凝胶法制备资源可循环利用玻璃瓶的着色膜236

11.6 汽车用HUD选择性光反射膜的溶胶-凝胶法制备238

11.7 汽车窗用憎水膜239

11.8 液晶显示器用绝缘膜的制备241

11.9 用于化妆品的防紫外照射的鳞片状粒子制备242

11.10 在GRATZEL太阳能电池的应用243

11.11 溶胶凝胶技术在电致变色（EC）膜中的应用244

11.12 利用溶胶-凝胶法对木材改质245

习题246

参考文献246

12.1 溶胶黏度测定247

12　溶胶-凝胶过程及产品的分析测量方法247

12.2 溶胶或凝胶体的热分析248

12.2.1 差热分析248

12.3 溶胶或凝胶体红外光谱分析250

12.4　激光拉曼光谱250

12.4.1 光的瑞利散射251

12.4.2 拉曼散射251

12.5 溶胶或凝胶体核磁共振分析252

12.5.1 核磁共振的基本原理252

12.5.2　核磁共振谱线特征253

12.5.3　核磁共振实验方法254

12.6 溶胶体的电子自旋共振波谱分析255

12.6.1 电子自旋共振的基本原理255

12.6.2 电子自旋共振实验方法255

12.7 溶胶或凝胶体及其产品的X射线光电子能谱分析256

12.7.1 表面分析能谱的基本原理257

12.7.2　谱线识别257

12.7.3　谱峰的位移258

12.7.4　X射线光电子能谱实验方法258

12.8 溶胶-凝胶产品的X射线衍射以及小角度散射法259

12.8.1　X射线衍射方法259

12.8.2　X射线小角度散射法259

12.9 电子显微分析260

12.9.1 扫描电子显微分析260

12.9.2　透射电子显微分析261

12.9.3 透射电镜的结构及应用261

12.10　原子力显微镜分析262

习题263

参考文献263